DxWare AG VALUE IN COMMUNICATION

DxWare AG Firmenpräsentation Gegründet : 2005 als Aktiengesellschaft VALUE IN COMMUNICATION Gegründet : 2005 als Aktiengesellschaft Sitz : Ennetbürgen, Schweiz Mitarbeiter : 5 (plus Externe) Kerngeschäft : Real Time Daten Kommunikation (50 Mannjahre Erfahrung) Hauptprodukt : DxNode®Net (Komplett lauffähiges Software-Produkt)

Produkte und Dienstleistungen DxNode®Net Plattformunabhängiges Netzwerk mit Knoten (Node) Offene, neutrale Kommunikationsschicht mit Funktionen Basierend auf internationalen Standards TCP/IP, XML, Web Services DxNode Anbindungen DxOPS.exe  DxNode OPC Serveranbindung DxOPC.exe  DxNode OPC Clientanbindung Other.exe …  DxNode Anbindungen für proprietäre Systeme Linux …  DxNode Embedded Linux mit diversen Anbindungen Dienstleistungen Treiber und Schnittstellenentwicklung Beratung bei Kommunikationskonzepten Coaching und Schulung

DxNode.Net – Potentielle Anwendungen DxNode.Net ist überall dort einsetzbar, wo so genannte Echtzeitdaten übermittelt werden, z.B. in Bereichen wie … Enterprise Resource Planning (ERP) Management Execution Systems (MES) Supervisory Control and Data Acquisition Systems (SCADA) Produktionssteuerung und Leittechnik (Process Control Systems) Gebäudeleittechnik (Building Control Systems) Verkehrsleittechnik (Traffic Control Systems) Infrastrukturüberwachung (Facility Management) Prozesskopplungen (Process Data Collection and Distribution) Automation und Datenverarbeitung allgemein (Data Processing)

DxNode.Net – Anlagen / Referenzen Verkehr St. Gotthard / Seelisberg Tunnel - Ascom Systec AG, Audio Video SA, Cegelec SA, Lila System GmbH, Moelbert AG, Neumann AG, Securiton AG, Siemens AG, Sisag AG, Ticos AG, Weiss-Electronic GmbH Gebäude Cegelec GmbH, Credit Suisse, Daimler Chrysler, UBS AG, Viscom Engineering AG, ScadaSoft AG Andere Forschung - Paul Scherrer Institut SCADA Interface - Citect, FactoryLink, PVSS II, Wizcon Embedded Linux Ankopplungen - diverse

Das neutrale Netzwerk zur Kopplung beliebiger Systeme Produktvorstellung DxNode®Net (Data eXchange Node Network) Das neutrale Netzwerk zur Kopplung beliebiger Systeme

Was ist DxNode.Net ? Plattformunabhängiges Netzwerk mit Knoten (Node) für den Datenaustausch (Data eXchange) zwischen beliebigen Systemen Offene, neutrale Kommunikationsschicht (Middleware) mit integrierten Funktionen Store&Forward, Redundanz, Verschlüsselung usw. Installierbares Programm/Dienst (Service) mit XML Konfiguration  die Konfiguration ist mit XML Schema validierbar Keine Programmierung, ausser ggf. lokaler Anbindung OPC Client und Server Schnittstellen verfügbar Einfache Ankopplung mit XML Protokoll (Transparent) oder OPC  die Telegramme sind mit XML Schema validierbar DxNode basiert auf internationalen Standards: TCP/IP (Transport), XML (Datendarstellung) und Web-Services (Internet) Ausbaubares und aufwärtskompatibles Design

Beispiel – Klassische Kopplung von Systemen Supervisory Control and Data Acquisition Systems SCADA 1 ERP/MES Enterprise Resource Planning and Manufacturing Execution Systems Individuell Driver Driver Querverbindung OPC Client/Server Server Client HMI x DCS y PLC z SCADA n SCADA 2 Plant Floor / Process 10…100'000 DP/System Keine einheitliche Konfiguration, der Ersatz einzelner Systeme kann teuer werden

DxNode.Net – Kommunikationskonzept Supervisory Control and Data Acquisition Systems SCADA 1 ERP/MES Enterprise Resource Planning and Manufacturing Execution Systems OPC XML DxNode.Net DxNode DxNode Auf jedem System wird DxNode als Service installiert TCP/IP Network SCADA 2 DxNode DxNode HMI x DCS y DxNode DxNode PLC z SCADA n DxNode XML OPC XML OPC XML Plant Floor / Process 10…100'000 DP/System DxNode.Net = Kommunikationsebene mit Store&Forward / Redundanz etc… = Lokale Schnittstelle zu DxNode über TCP/IP mit XML oder OPC

DxNode.Net – Merkmale und Vorteile Unabhängigkeit durch Trennung von Kommunikation und Anlagen Instandhaltbarkeit von grossen/komplexen Anlagen (Investitionsschutz) Jede Anlage kann mit jeder anderen Daten austauschen (Verteilte DB) Anwendbar für Prozess/SCADA/MES/ERP Systeme incl. Internet Hohe Verfügbarkeit mit Datenkonsistenz auch im Internet Anlagenbedienbarkeit von mehreren Stellen auch via Internet Transparenz durch zwei Adressräume für 1. Netzwerk und 2. Anlage Standard mit XML Schema an Kundenbedürfnis anpassbar Unterstützt OPC Datenmodelle (Value/Time/Quality) Einfache XML Ankopplung mit Validierung (Compliance Test) Niedrige Anbindungs- und Wartungskosten

DxNode – Kommunikationsknoten Layer Modell DxNode = Funktionsebene (Layer) für Kommunikationsmatrix, Store&Forward, Redundanz, Datensynchronisation etc. Konfiguration, Telegramme und Datenhaltung in XML dargestellt (eXtensible Mark-up Language) Applikation kommuniziert lokal mit nur EINEM Knoten über TCP/IP und XML oder OPC  einfache Anbindung Unterstützt beliebige Verbindungen ERP/MESSCADAProzess wie auch redundante Systeme auf Leitsystem- und Prozessebene Autark im Betrieb, läuft lokal

Synchronisation, Store&Forward, Redundanz Bei Verbindungswiederherstellung (Reconnect) oder bei einer Redundanzumschaltung (Failover) werden alle Store&Forward Meldungen chronologisch korrekt nachgeführt und bei Über- bzw. Unterschreitung einer Toleranzzeit mit einer Zeitstempelkorrektur versehen Die Datensynchronisation erfolgt nachdem alle Store&Forward Meldungen übermittelt sind

DxNode – XML Telegramm-Syntax Jeder Knoten verfügt über eine XML-Schnittstelle, die über ein TCP/IP Port angesprochen wird. Der Datenaustausch erfolgt mittels einfachen XML-Telegrammen von der Form ... ### <X0 [...] > <P n="name" [...] > <E v="value1" t="timestamp1" q="quality1" [...] /> <E v="value2" t="timestamp2" q="quality2" [...] /> </P> </X0> wobei … ### = Header, <X0> = Xmit/Version0, <P> = Datenpunkt, <E> = Ereignis und [..] = optionale Attribute darstellen Zur Adressierung des Datenpunktes <P> kann entweder der Name n="name" im Netzwerk oder die systemabhängige Adresse a="address" der Anlage eingesetzt werden (zwei Adressräume) Historische Daten v="value1..x" sind in EIN Telegramm gepackt

DxNode – XML Telegramm-Struktur Darstellung eines DxNode Telegrammes mit Microsoft XML Notepad XML-Elemente <X0> Telegramm <P> Datenpunkt <E> Ereignis

DxNode.Net – Komponenten Basiertes System = Lokale Schnittstelle mit XML über TCP/IP oder OPC

DxNode – Konfiguration Definitionen Datenfluss DxNode.Net ist … Klassische Bedeutung … Client  Datenanwender <CX> Dienstanforderer Server  Datenquelle <SX> Diensterbringer

DxNode – Konfiguration Darstellung einer DxNode Konfiguration mit Microsoft XML Notepad XML-Elemente <Node> Knotenparameter <Daemon> Zugangsport <DPList> Datenpunktliste <Group> Datenpunktgruppe <P> Datenpunkt <Connect> Verbindung <CX> Anwender (Client) <SX> Datenquelle (Server)

Read/Write Transaktionen / Store&Forward Traditionell Lesen/Schreiben mit zwei getrennten Datenpunkten oder Pfaden im Client Bi-direktional Lesen/Schreiben mit nur einem Datenpunkt im Client Legende: Nur Lesen Nur Schreiben Lesen/Schreiben DxNode DxNode Change Store&Forward Read Daten können im Server auf Platte gespeichert und weitergeleitet werden Lesen vom Server Transitionsanzeige ausgeschaltet DxNode DxNode

Read/Write Transaktionen / Store&Forward Traditionell Lesen/Schreiben mit zwei getrennten Datenpunkten oder Pfaden im Client Bi-direktional Lesen/Schreiben mit nur einem Datenpunkt im Client Legende: Nur Lesen Nur Schreiben Lesen/Schreiben DxNode DxNode Change Store&Forward Read Daten können im Server auf Platte gespeichert und weitergeleitet werden Schreiben an Server Transitionsanzeige eingeschaltet bis Rückmeldung OK oder Timeout DxNode DxNode

 DxNode.Net – Befehlsablauf / Traditionell Enterprise  20.0 °C Lesen und Schreiben über getrennte Pfade:  Warten auf Rückmeldung Operations  DxNode Optimierung  Schnelle Befehlsreaktion auf Kosten der Übertragungsleistung DxNode Plant Floor

DxNode.Net – Bi-direktional: Aktion=Reaktion Enterprise DxNode  20.0 °C  20.0 °C  20.0 °C  19.5 °C DxNode Bi-direktional Lesen und Schreiben über selben Pfad:  Aktion=Reaktion Operations  In Transition DxNode Zusätzlicher Nutzen Unterstützt "langsame" Links Optimale Übertragungsleistung Entkopplung der Systeme DxNode Plant Floor

DxNode.Net – Bi-direktional: Aktion=Reaktion Enterprise Bi-direktional Lesen und Schreiben über beliebigen Knoten:  Aktion=Reaktion DxNode  In Transition DxNode  20.0 °C  20.0 °C  20.0 °C  19.5 °C Operations DxNode Zusätzlicher Nutzen Unterstützt "langsame" Links Optimale Übertragungsleistung Entkopplung der Systeme DxNode Plant Floor

DxNode.Net – Hierarchie und Redundanz Redundante Systeme und Internet auf allen Stufen Hohe Verfügbarkeit der Daten

DxNode.Net – Kommunikation im Internet Jeder Knoten kann mit jedem anderen Knoten über Internet kommunizieren wenn die entsprechenden Standard Ressourcen wie Internet Anschluss (z.B. mit DSL) und Web-Services verfügbar sind Diensterbringer Datenquelle oder Anwender Dienstanforderer Datenquelle oder Anwender Die Verbindung wird vom definierten Dienstanforderer automatisch aufgebaut und vom Diensterbringer automatisch erstellt Sowohl Dienstanforderer wie auch Diensterbringer können für betimmte Datenpunkte entweder Quelle (Server) oder Anwender (Client) sein

DxNode.Net – Kommunikation im Internet Jeder Knoten kann Datenquelle (Server) und/oder Anwender (Client) sein Anwender Jeder Anwender ist gleichzeitig auch Datenquelle für weitere Anwender in einer Kette Web Server mit DxNode Anwender+Datenquelle Lokale Netzwerke funktionieren genau gleich, benötigen aber keine Web-Services Datenquellen

DxNode.Net – OPC Kommunikation im Internet Jeder Knoten kann beliebige OPC Server und/oder OPC Clients ankoppeln OPC Anwender DxNode.Net erlaubt somit die weltweite Übertragung von OPC Daten im Internet Web Server mit DxNode Verbindungen können bei Bedarf x-fach redundant und mit Store&Forward ausgelegt werden OPC Datenquellen

DxNode.Net – Beispiel Anlagenüberwachung Daten von mehreren Anlagen werden z.B. über Internet via Telecom und ADSL zentral gesammelt und sind jederzeit über Internet abrufbar und bedienbar Anwender Datenquellen

DxNode.Net – Beispiel Überwachung Redundant Das System kann jederzeit redundant ausgebaut werden. Dazu ist eine zweite Internetverbindung z.B. Kabelnetz sinnvoll Anwender Datenquellen

DxNode – Data Monitor / Logger Telegramm Prüfung 

DxNode – Data Monitor Telegramm Log-Datei XML Telegramme sind online mit XML Schema validierbar. Sie können pro Verbindung aufgezeichnet und mit einem beliebigen XML Editor ausgewertet werden. Die Log-Datei enthält ein zusätzliches XML Element zur Kennung: <…> <X0 t="timestamp"> <P n="name"> <E v="value" t="timestamp" ... | <X0> = Monitor Read Telegram <X0> (Feedback from DxNode) <Y0> = Monitor Write Telegram <X0> (Command to DxNode) | <R0> = Node Data Receive Telegram <X0> (Read from any Partner) <S0> = Node Data Send Telegram <X0> (Write to any Partner) | <E1> = Node Failure Message <E2> = Node Warning Message <E4> = Node Information Message | Umhüllendes XML Element zur Darstellung in der Log-Datei

DxNode.Net – Wichtigste Merkmale Offenes Protokoll (XML Schema), einfache Anbindung Ereignis orientiert für alle Transaktionen, Data Access und Events Datenverschlüsselung, Store&Forward, Redundanz auch im Internet Zwei Adressräume = Adressen nach Kundenstandard Verbindet ERP/MESSCADAProzess incl. Redundanz im Internet Unterstützt OPC, 100'000 DP pro DxNode , Durchsatz > 1'000 DP/sec Bedienbare Datenpunkte mit Transitionsanzeige = Bedienkomfort Signalbeobachtung/Aufzeichnung mit Monitor für Unterhalt im Internet XML Konfiguration und Telegramme validierbar mit XML-Schema Datenpunktauswahl einzeln, in Gruppen und/oder mit Wildcards "*" Automatische Datensynchronisation nach Netzausfall Automatische Datenpunktgenerierung parametrierbar Zentrale Parametrierung mit Download möglich XML unterstützt alle Sprachen/Zeichen mit Unicode

DxNode.Net – Zusammenfassung DxNode.Net ist ein komplett lauffähiges Kommunikationssystem mit vorgegebener Ankopplung TCP/IP, XML-Protokoll und Web-Services Keine ggs. Systembeeinflussung dank loser Kommunikationskopplung Das Konzept basiert auf einem Softwareknoten DxNode.exe, der auf jedem Rechner installiert und konfiguriert wird Alle Knoten zusammen bilden das Netzwerk DxNode.Net, welches die gewünschten Funktionen des netzweiten Datenaustausches übernimmt Datenaustausch zw. beliebigen Systemen - auch mit OPC - über Internet Die Kommunikation eines Netzwerkteilnehmers erfolgt jeweils über eine einzige TCP/IP Verbindung, Datenpunktauswahl mit Wildcards "*" Anpassungen können schnell im Netzwerk wirksam gemacht werden, da nur ein Softwareprogramm DxNode.exe beteiligt ist DxNode.Net bietet eine ausgezeichnete Wartbarkeit, da Komponenten problemlos zu- und abgeschaltet werden können

DxNode – Anwendung mit Embedded System Einfache Anlage mit zwei DxNode und direkter SPS Kopplung mit Embedded System

DxNode – Embedded Systeme Redundant Redundante Anlage mit vier DxNode und direkter SPS Kopplung mit Embedded Systemen

XML – eXtensible Mark-up Language XML ist ein einfaches, sehr flexibles Textformat Lizenzfrei, plattformunabhängig, unterstützt durch WWW-Consortium Siehe http://www.w3.org/consortium DxNode XML Applications

? DxNode.Net und OPC UA (Unified Architecture) DxNode.Net unterstützt OPC mit allen Eigenschaften wie sie für die neue Unified Architecture geplant sind, DxNode bietet aber einiges dazu … ? Fertig installierbares Produkt (Ready to Use) Kein Datenverlust mit Store&Forward (No Loss of Events) Transitionsanzeige für Befehle (Action=Reaction) Übertragung und komfortable Bedienung im Internet Datenpunktumbenennung dank zwei Namensräumen Client und Server sind parametrierbare Funktionen (Roles) Verbindungsherstellung durch beide Partner, Client oder Server Beliebige Server-Server und/oder Client/Server Verbindungen Kopplung x-fach redundanter Systeme mit automatischer Umschaltung Einheitliche Funktionsebene, einheitliche Konfiguration Verbindungsüberwachung (Alive), Verschlüsselung der Daten Open Source ohne Plattform-Einschränkungen

DxNode – Vergleich mit OPC im OSI Modell

DxNode.Net – Datenfluss im OSI Modell

DxWare AG VALUE IN COMMUNICATION Danke für Ihre Aufmerksamkeit